新教材2023年高中化学第1章化学反应与能量转化第2节化学能转化为电能__电池第1课时原电池的工作原理导学案鲁科版选择性必修1

第2节　化学能转化为电能——电池

第1课时　原电池的工作原理

知识回顾：原电池及其构成条件

1．原电池：能把化学能转化为电能的装置称为原电池。

2．构成条件

(1)能自发发生的氧化还原反应。

(2)由较活泼的金属和相对不活泼的金属或非金属导体做电极。

(3)两电极均与电解质溶液接触。

(4)两电极由导线连接或直接接触，形成闭合回路。

原电池的工作原理(以铜锌原电池为例)

1．铜锌原电池

2．有盐桥的铜锌原电池

3．原电池的电极

负极：电子流出——活动性较强——发生氧化反应；

正极：电子流入——活动性较弱——发生还原反应。

4．电极反应

在电池中，氧化反应和还原反应是在两个电极上分别进行的。一个电极上发生失去电子的变化，另一个电极上发生获得电子的变化，分别相当于氧化还原反应的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫作电极反应。

5．电极反应式：用来表示电极上物质的变化以及电子转移情况的式子叫作电极反应式。

1．下列关于原电池的叙述中正确的是(　　)

A．构成原电池的两极必须是两种不同金属

B．原电池是将化学能转化为电能的装置

C．原电池工作时总是负极溶解，正极上有物质析出

D．原电池的正极是还原剂，总是溶液中的阳离子在此被还原

答案　B

2．对于原电池的电极名称，叙述错误的是(　　)

A．发生氧化反应的一极为负极

B．正极为电子流入的一极

C．比较不活泼的金属为负极

D．电流流出的一极为正极

答案　C

解析　原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。

3．下列装置中能构成原电池产生电流的是(　　)

答案　C

解析　B、D项中电极与电解质溶液之间不发生反应，不能构成原电池；A项不符合原电池的构成条件；C项中Cu与HNO3反应能构成原电池。

4．用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有KNO3－琼脂的U形管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是(　　)

①在外电路中，电流由铜电极流向银电极　②正极反应式为Ag＋＋e－===Ag　③实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作　④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池的总反应相同

A．①② B．②③

C．②④ D．③④

答案　C

解析　铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、盐桥构成一个原电池，Cu做负极，Ag做正极，其电极反应分别为负极：Cu－2e－===Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－===2Ag，盐桥起到了传导离子、形成闭合回路的作用，电子的流向是由负极流向正极，电流的方向与电子的流向相反，因此C正确。

5. 铜锌原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。下列有关叙述正确的是(　　)

A．铜电极上发生氧化反应

B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO)减小

C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加

D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡

答案　C

解析　Zn做负极发生氧化反应，Cu做正极发生还原反应，A错误；负极发生的反应为：Zn－2e－===Zn2＋，正极发生的反应为：Cu2＋＋2e－===Cu，而该交换膜是阳离子交换膜，因此Zn2＋由甲池交换到乙池，故甲池中硫酸根离子浓度几乎不变，B、D错误，C正确。

6．在如图所示的装置中，a的金属活动性比氢要强，b为碳棒，下列关于此装置的叙述不正确的是(　　)

A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大

B．a是正极，b是负极

C．导线中有电子流动，电子从a极流向b极

D．a极上发生了氧化反应

答案　B

解析　电极a、b与电解质溶液稀H2SO4组成原电池。因活动性a>b(碳棒)，所以a为电池的负极，b为正极。电极反应式：

a(负)极：a－ne－===an＋(氧化反应)

b(正)极：nH＋＋ne－===H2↑(还原反应)

由于正极消耗H＋，溶液中c(H＋)减小，pH增大。在外电路中，电子由a极流出经检流计流向b极。

探究　根据原电池原理设计原电池

原电池的工作原理是什么？如何把一个释放能量的氧化还原反应设计成一个原电池。

1．原电池的工作原理

氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行，成为两个“半反应”，通过电极和导线将电子转移变成电子的定向移动，将化学能转化为电能。如铜锌原电池：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

2．设计原电池的基本思路

1．盐桥的作用

(1)形成完整的闭合回路。

(2)把氧化反应、还原反应分开来进行，如图中，Cu2＋只能在铜片获得电子，提高了能量转化率。

(3)通过盐桥中离子的移动，维持两池中电荷的平衡，使电池反应持续进行。

2．原电池原理的应用

(1)根据原电池原理设计原电池

根据构成原电池的条件来设计原电池，先由电池反应写出电极反应，还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物(拆：还原剂－ne－===氧化产物；氧化剂＋ne－===还原产物)，然后确定电极材料，再确定电解质溶液，最后形成闭合回路，构成原电池。

说明：设计原电池时，若氧化还原反应中无明显的电解质溶液，可用水做电解质，但为了增强其导电能力，往往加入强碱或强酸。如燃料电池中一般可加入KOH或H2SO4增强溶液的导电能力。

(2)加快氧化还原反应速率

如在Zn与稀硫酸的反应体系中加入少量CuSO4溶液，Zn能置换出少量Cu，在溶液中Zn、Cu、稀硫酸构成原电池，可以加快产生H2的速率。

(3)比较金属活动性的强弱

如金属a、b用导线连接后插入稀硫酸中，若金属b上有气泡产生，根据原电池原理可判断b为正极，金属活动性a>b。

1．如下图所示装置，能构成原电池的是(　　)

A．②③④ B．②④⑥

C．④⑥ D．⑤⑥

答案　C

解析　①中缺少电解质溶液，不能构成原电池；②中Zn、Cu未用导线连接，没有形成闭合回路，不能构成原电池；③中Zn、Cu接触，但酒精是非电解质，不能导电，不能构成原电池；④中Zn、Cu用导线连接形成闭合回路，能发生原电池反应，构成原电池；⑤中稀硫酸分装在两个容器中，没有形成闭合电路，不能构成原电池；⑥中两容器用盐桥连接形成闭合回路，能发生原电池反应，构成原电池。

2．(1)1780年，意大利解剖学家伽伐尼在用银质手术刀触碰放在铁盘上的青蛙时，无意间发现青蛙腿部肌肉抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激。伽伐尼认为出现这种现象的原因是动物体内存在“生物电”。结合你所学的知识模拟该过程，下列触碰铁盘上的青蛙时青蛙腿部肌肉不会产生抽搐的手术刀的材质是________(填字母)。

a．铝  b．玻璃  c．银  d．铁

(2)1799年，伏打仔细研究了伽伐尼的发现，以含食盐水的湿抹布，夹在银和锌的圆形板中间，堆积成圆柱状，制造出世界上最早的电池——伏打电池。将洁净的金属片A、B、D、E分别放置在浸有盐溶液的滤纸(滤纸置于铜片上)上面并压紧(如图Ⅰ所示)。在每次实验时，记录电压表指针的偏转方向(电压表指针偏转方向与电子流动方向一致)和电压表的读数如下表所示：

已知：构成两电极的金属其金属活动性相差越大，电压表的示数越大。请依据表中数据判断：金属________是最强的还原剂；金属________一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。

(3)1836年，英国科学家丹尼尔对伏打电池进行改进，获得了世界上第一个具有稳定电流的电池，丹尼尔电池的简易装置如图Ⅱ所示，该电池的正极反应式为__________________，负极反应式为__________________。

(4)随着社会的发展和科技的进步，越来越多的电池被制造出来。请选择适宜的材料和试剂设计一个原电池，使它的正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，在下面方框内画出你所设计的装置图并标出电极材料、电解质溶液，标出电源的正负极。

答案　(1)bd　(2)D　B

(3)Cu2＋＋2e－===Cu　Zn－2e－===Zn2＋

(4)(合理即可)

解析　(1)形成原电池的电极材料必须是活动性不同的金属或金属和能导电的非金属，铁电极和铁盘材料相同，玻璃不导电，均不能形成原电池，所以当用铁或玻璃材质的手术刀触碰铁盘上的青蛙时青蛙腿部肌肉不会产生抽搐。

(2)A－Cu连接时，电子从A→Cu，所以A的还原性大于铜；B－Cu连接时，电子从Cu→B，所以铜的还原性大于B；D－Cu连接时，电子从D→Cu，所以D的还原性大于铜；E－Cu连接时，电子从E→Cu，所以E的还原性大于铜。根据题中信息和原电池原理，电子流出的一极是原电池的负极，是相对活泼的金属所在的一极，所以A、D、E都比Cu活泼，金属活动性相差越大，电压表的示数越大，所以金属D最活泼，而金属活动性比Cu差的是金属B，即金属B一定不能从硫酸铜溶液中置换出铜。

(3)该原电池中，锌易失电子做负极，铜做正极，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正极上铜离子得电子发生还原反应，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。

(4)正极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，说明电解质溶液是可溶性的铁盐，负极为能和铁离子反应的金属，正极为不如负极活泼的金属或导电的非金属材料，所以负极可以用铜，正极为碳。

(1)构成原电池的前提条件

①原电池总反应为自发进行的氧化还原反应，这是原电池反应的本质。

②原电池中，电极材料可能与电解质反应，也可能与电解质不反应。

(2)电荷的转移路径

①原电池是一个闭合的回路，在外电路，电子从负极经导线流向正极；在内电路(电解质溶液中)，阴离子移向负极，阳离子移向正极，从而产生电流。

②形成闭合回路的方式有多种，可以是导线连接两个电极，也可以是两电极直接接触等。

本课小结

课时作业

一、选择题(本题共8小题，每小题只有1个选项符合题意)

1．下列有关原电池的叙述中错误的是(　　)

A．原电池是将化学能转化为电能的装置

B．构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属

C．在原电池中，电子流出的一极是负极，发生氧化反应

D．原电池放电时，电解质溶液中的阳离子向正极移动

答案　B

解析　构成原电池的正极和负极可能是两种不同的金属，也可能是导电的非金属(如石墨棒)和金属，B错误。

2．在理论上可设计成原电池的化学反应是(　　)

A．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH>0

B．Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)　ΔH>0

C．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)　ΔH<0

D．CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH<0

答案　D

解析　原电池是把化学能转化为电能的装置，放热的氧化还原反应可以设计成原电池。C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)反应吸热，故A错误；Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(aq)＋2NH3(g)＋10H2O(l)是非氧化还原反应，故B错误；HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)是非氧化还原反应，故C错误；CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)属于氧化还原反应，且反应放热，故D正确。

3. 下列关于铜锌原电池(如图所示)的说法正确的是(　　)

A．Zn是负极，发生还原反应

B．Cu是负极，发生氧化反应

C．铜片上有气体逸出

D．电子由铜片通过导线流向锌片

答案　C

解析　该装置是原电池，Zn失电子发生氧化反应，作负极，A错误；Cu作正极，正极上发生还原反应，B错误；Cu作正极，H＋在正极得电子发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，C正确；负极上发生失电子的氧化反应，正极上发生得电子的还原反应，该装置中Zn作负极、Cu作正极，所以电子从锌片沿导线流向铜片，D错误。

4．铜锌原电池(如图)工作时，下列叙述中正确的是(　　)

A．正极反应式：Zn－2e－===Zn2＋

B．电池总反应式：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu

C．在外电路中，电子从正极流向负极

D．盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液

答案　B

解析　锌比铜活泼，铜锌原电池中锌作负极，铜作正极，正极反应式应为Cu2＋＋2e－===Cu，故A错误；负极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，正、负两极反应式相加，得到电池总反应式：Zn＋ Cu2＋===Zn2＋＋Cu，故B正确；根据原电池工作原理，电子从负极经外电路流向正极，故C错误；根据原电池的工作原理，阳离子移向正极，即盐桥中的K＋移向CuSO4溶液，故D错误。

5．有A、B、D、E四种金属，当A、B、稀硫酸组成原电池时，电子流动方向为A→B；当A、D、稀硫酸组成原电池时，A为正极；当B、E组成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为(　　)

A．A>B>E>D B．A>B>D>E

C．D>E>A>B D．D>A>B>E

答案　D

解析　根据“当A、B、稀硫酸组成原电池时，电子流动方向为A→B”可知金属性：A>B；根据“当A、D、稀硫酸组成原电池时，A为正极”可知金属性：D>A；根据“当B、E组成原电池时，电极反应式为E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋”可知金属性：B>E，综上可知金属性由强到弱的顺序为D>A>B>E。

6. 如图所示是一位同学测试水果电池的装置示意图，下列有关说法错误的是(　　)

A．若金属片A是正极，则该金属片上会产生H2

B．水果电池的化学能转化为电能

C．此水果发电的原理是电磁感应

D．金属片A、B可以一个是铜片，另一个是铁片

答案　C

解析　桔子中含有大量的酸性液体，起到电解质溶液的作用，A、B电极可为两个活动性不同的金属，用导线相连，形成了原电池，负极上的反应为活泼金属失电子的反应，正极上的反应为桔子中的H＋得电子产生氢气的反应。

7．某原电池装置如图所示。下列有关叙述中，正确的是(　　)

A．电池工作时，盐桥中的Cl－向负极移动

B．负极反应式：2H＋＋2e－===H2↑

C．工作一段时间后，两烧杯中溶液pH均不变

D．Fe作正极，发生氧化反应

答案　A

解析　根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，盐桥的作用是构成闭合回路和平衡两烧杯中的电荷，所以Cl－向负极移动，故A正确；铁作负极，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故B错误；左烧杯中pH基本不变，右烧杯中消耗H＋，c(H＋)减小，pH增大，故C错误；电池总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，铁作负极，发生氧化反应，故D错误。

8. 如图，在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y，外电路中电子流向如图所示，下列关于该装置的说法中正确的是(　　)

A．外电路的电流方向为X→外电路→Y

B．若两电极分别为Fe和碳棒，则X为碳棒，Y为Fe

C．X极上发生的是还原反应，Y极上发生的是氧化反应

D．若两电极都是金属，则它们的活泼性顺序为X>Y

答案　D

解析　A项，根据电子的流向可知X是负极，Y是正极，外电路的电流方向为Y→外电路→X，错误；B项，若两电极分别为Fe和碳棒，则Y为碳棒，X为Fe，错误；C项，根据以上分析可知X极上发生的是氧化反应，Y极上发生的是还原反应，错误；D项，X是负极，若两电极都是金属，则它们的活泼性顺序为X>Y，正确。

二、选择题(本题共5小题，每小题有1个或2个选项符合题意)

9．Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是(　　)

A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋

B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag

C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移

D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑

答案　B

解析　活泼金属镁做负极，失电子发生氧化反应，反应式为Mg－2e－===Mg2＋，故A正确；AgCl是难溶物，其电极反应式为AgCl＋e－===Cl－＋Ag，故B错误；原电池放电时，阴离子向负极移动，则Cl－在正极产生，由正极向负极迁移，故C正确；镁是活泼金属，与水反应，即Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，故D正确。

10．如图是某兴趣小组同学设计的原电池装置，下列叙述错误的是(　　)

A．电极Ⅰ做原电池的负极

B．电极Ⅱ的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋

C．该原电池的总反应为Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋Fe2＋

D．盐桥中装有含氯化钾的琼脂，K＋移向FeCl3溶液

答案　AC

解析　铂电极上铁离子得电子发生还原反应，所以铂电极做正极，故A错误；铜电极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，故B正确；该原电池负极上铜失电子，正极上铁离子得电子，所以其电池反应式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，故C错误；盐桥的作用是平衡正负极两池的电荷，盐桥中离子的定向移动形成电流，K＋移向FeCl3溶液，移向正极，故D正确。

11．某学习小组的同学查阅相关资料得到氧化性：Cr2O>Fe3＋，设计了如图所示的盐桥原电池。盐桥中装有含琼脂的饱和K2SO4溶液。下列叙述中正确的是(　　)

A．甲烧杯的溶液中发生氧化反应

B．外电路的电流方向是从b极到a极

C．电池工作时，盐桥中的SO移向乙烧杯

D．乙烧杯中的电极反应式为2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋

答案　AB

解析　由于氧化性：Cr2O>Fe3＋，即Cr2O可以将Fe2＋氧化为Fe3＋，故在原电池中，Fe2＋失电子被氧化，则a极为负极；Cr2O得电子被还原，则b极为正极。Fe2＋失电子被氧化，即甲烧杯的溶液中发生氧化反应，A正确；外电路中电流由正极流向负极，即由b极流向a极，B正确；原电池中，阴离子移向负极，则SO移向甲烧杯，C错误；乙烧杯中Cr2O得电子被还原，则电极反应式为Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，D错误。

12．某小组同学用如下图所示装置研究电化学原理。下列关于该原电池的说法不正确的是(　　)

A．原电池的总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu

B．若盐桥中是KNO3溶液，则NO移向乙烧杯

C．其他条件不变，若将CuCl2溶液换为稀硫酸，石墨电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

D．反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12 g，导线中通过0.2 mol电子

答案　B

解析　负极电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，则原电池的总反应为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故A正确；若盐桥中是KNO3溶液，则NO移向负极，即移向甲烧杯，故B错误；其他条件不变，若将CuCl2溶液换为稀硫酸，溶液中的氢离子在正极上得电子，则石墨电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故C正确；电池总反应式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，一段时间后，两电极质量相差12 g，则

Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　　　

56 g              64 g      120 g　 　2 mol

                           12 g　 　　n

解得n＝0.2 mol，故D正确。

13．根据下图判断下列离子方程式书写错误的是(　　)

A．2Ag(s)＋Cd2＋(aq)===2Ag＋(aq)＋Cd(s)

B．Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)

C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)

D．2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)

答案　A

解析　第一个原电池装置中，Cd做负极，Co做正极，进行的氧化还原反应是Co2＋(aq)＋Cd(s)===Co(s)＋Cd2＋(aq)，金属活动性：Cd>Co；第二个原电池装置中，Co做负极，Ag做正极，进行的氧化还原反应是2Ag＋(aq)＋Co(s)===2Ag(s)＋Co2＋(aq)，金属活动性：Co>Ag。故金属活动性：Cd>Ag，可以发生2Ag＋(aq)＋Cd(s)===2Ag(s)＋Cd2＋(aq)，B、C、D三项都正确，Cd2＋不能氧化Ag，A项不正确。

三、非选择题(本题共2小题)

14．依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：

(1)电极X的材料是________；电解质溶液Y是______________。

(2)银电极为电池的________极，发生的电极反应为__________________；X电极上发生的电极反应为__________________。

(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。

答案　(1)Cu　AgNO3溶液

(2)正　Ag＋＋e－===Ag　Cu－2e－===Cu2＋

(3)X(或Cu)　Ag

解析　(1)根据题给装置和电池反应分析电极X的材料是铜(Cu)；电解质溶液Y是硝酸银(AgNO3)溶液。

(2)银电极发生的电极反应为Ag＋＋e－===Ag，发生还原反应，做电池的正极；X电极上发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，发生氧化反应，做电池的负极。

(3)外电路中的电子是负极流向正极，即从铜电极流向银电极。

15．某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：

试根据上表中的实验现象回答下列问题：

(1)实验1、2中Al所做的电极是否相同？________(填“是”或“否”)。

(2)写出实验3中的电极名称和电极反应式：

铝为________极，__________________________________________；

石墨为________极，__________________________________________。

(3)实验4中的铝为________极，写出电池总反应方程式：

________________________________________________________________。

(4)解释实验5中灵敏电流计指针偏向铝的原因：

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

(5)根据实验结果总结：在原电池中金属铝做正极还是做负极受哪些因素的影响？

________________________________________________________________

________________________________________________________________。

答案　(1)否

(2)负　2Al－6e－===2Al3＋　正　6H＋＋6e－===3H2↑

(3)负　 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑

(4)Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn做负极，Al做正极，电子由负极流向正极，所以电流计指针偏向铝

(5)自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子，做负极，反之做正极，与另一种材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关

解析　(1)实验1中，氧化还原反应发生在金属镁和稀盐酸之间，失电子的是金属镁，为负极，实验2中，氧化还原反应发生在金属铝和稀盐酸之间，失电子的是金属铝，为负极，所以实验1、2中Al所做的电极不相同。

(2)Al、石墨、稀盐酸构成的原电池中，较活泼的金属铝做负极，电极反应为2Al－6e－===2Al3＋；石墨电极为正极，电极反应为6H＋＋6e－===3H2↑。

(3)实验4中，金属铝和氢氧化钠可以发生自发的氧化还原反应，失电子的是金属铝，为原电池的负极，自发的氧化还原反应即为电池的总反应。

(4)实验5中Al遇浓硝酸发生钝化，发生Zn与浓硝酸的氧化还原反应，Zn做负极，Al做正极，电子由负极流向正极，所以电流计指针偏向铝。

(5)在原电池中金属铝做正极还是做负极，一定要看自发的氧化还原反应中金属铝是否参与反应，金属铝参加反应，失电子，做负极，反之做正极，根据自发的氧化还原反应来判断正负极是最准确的方法。